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污水处理厂一期污泥进料泵技术改造分析
日期:2011-12-20   来源:博格泵   作者:博格泵   点击次数:3488

猎德污水处理厂一期工程运行于1999 年,前期污泥进料采用螺杆泵,易磨损、备品备件价格昂贵、运行成本高,经研究污水处理厂相同工位的运行情况,考察博格凸轮泵的性能及综合实用性,采用博格凸轮泵替换部分螺杆泵做为泥区脱水机进料泵的方案。

 

猎德污水处理厂一期脱水机进料泵工位的工况如下:

介质:污泥   污泥  

流量:35-立方/小时 ---- 40立方/小时

压力:2-4公斤

 

改造后泵与改造前泵概要对比:(常用流量35立方)

泵类型

博格凸轮泵

(改造后所用泵)

螺杆泵

(改造前所用泵)

型号

PL400

BN70-6L

所配电机

7.5KW

15KW

主要的输送部件

转子

转子、定子等

备品备件

转子尖、机封

含转子、定子、连轴杆、密封、万向节套、转动轴

是否MIP在线维修

工作原理

两个弹性体包覆的螺旋转子啮合并间隙化的软性拨动,将物料输送。

钢转子和弹性体定子互相硬性挤压,将物料蠕出。

 

从多方面分析用凸轮转子泵替换单螺杆泵的优势:

一) 单台运行成本比较: 

泵类型

博格凸轮泵

(改造后所用泵)

螺杆泵

(改造前所用泵)

型号

PL400

BN70-6L

所配电机

7.5KW

15KW

 

按功率差=7.5KW ,设计运行状态相同情况下,泵的年运行时间为4000小时,每度电=1.0 RMB,博格凸轮泵一年的节能费用为3万元/台。

以下为凸轮泵与螺杆泵在设计运行相同情况下能耗示意图:

二)备品备件成本比较:

博格凸轮泵:

泵类型

博格凸轮泵

(改造后所用泵)

型号

PL400

备品备件

转子尖、机封

 

 

 

三年配件更换总费用:约1.5万人民币;

 

螺杆泵:

泵类型

螺杆泵

(改造前所用泵)

型号

 BN70-6L

备品备件

含转子、定子、连轴杆、密封、万向节套、转动轴

 

 

 
三年配件配件更换总费用:约12万人民

 

三) 性能比较:

1.转子耐磨损性好、配件寿命常

转子:螺旋型转子,NBR橡胶全包覆。

博格凸轮转子泵两个橡胶包覆的转子之间为弹性接触,其磨损性较橡胶和金属之间的硬性磨损更低。由于部件之间没有摩擦(两个转子由同步齿轮传动),磨损件使用寿命很长。

以下是博格凸轮转子泵在猎德污水处理厂运行五个月的实际数据,从数据记录情况来看,此台博格凸轮转子泵流量稳定,几乎无偏差,转子的耐磨性好。

数据记录:(泵型号 PL400 工位 : 脱水机进料)

 

测试时间

功率范围

20%

50%

80%

2010.5.14

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

33

52

72

2010.5.20

功率范围

20%

50%

80%

 

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

32

52

71

 

功率范围

20%

50%

80%

2010.6.1

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

33

51

72

 

功率范围

20%

50%

80%

2010.6.10

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

33

52

72

2010.6.17

功率范围

20%

50%

80%

 

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

33

52

70

2010.8.4

功率范围

20%

50%

80%

 

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

33

52

72

2010.8.16

功率范围

20%

50%

80%

 

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

32

51

71

2010.8.23

功率范围

20%

50%

80%

 

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

32

52

71

2010.8.30

功率范围

20%

50%

80%

 

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

33

52

71

2010.9.8

功率范围

20%

50%

80%

 

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

33

52

72

2010.9.30

功率范围

20%

50%

80%

 

频率(Hz

21.74

32.36

43

 

流量(m3/h)

32

51

71

 

从五个月的运行记录情况来看,此台博格凸轮转子泵流量稳定,几乎无偏差,转子的耐磨性好。

特附泵在各时段流量测试曲线图:

 
 

此泵已运行半年,转子、衬板磨损状况良好。下图为现场拆解分析所照,从照片看,几乎无磨损。特附照片附件1

2   机械密封

· 博格凸轮泵的轴密封为无需维护的单机械密封;两个机械密封均浸泡在润滑油中(不可用油脂润滑)。

· 同时,设计有一个中间隔离腔,中间隔离腔充满润滑油,既可以起到润滑作用(润滑机械密封以及转子与轴的连接装置);又能监测机械密封的状态是否良好(机械密封损坏时,油会在压力下由螺旋孔溢出)。

螺杆泵

转子和定子之间的摩擦,以及介质中的颗粒物等将会同时影响磨损件的使用寿命。

偏心旋转的转子产生的应力全部被定子承受,这样加剧了部件之间的磨损。

  即使是输送没有任何颗粒物的介质,定子也会逐渐磨损。

 

四) 占地空间小、检修方便、可在线维修。

博格凸轮泵

博格凸轮转子泵可在线式维修:仅需要拧下泵盖四角的四个螺丝,通过打开的泵盖,即可对所有过流部件进行检修和更换。

· 不需要拆卸管路或者将泵体移除。

· 不需要较大的维修空间(半米即可)

· 不需要专业的维修人员(普通的工人即可)

· 不需要较多的专业工具(博格泵免费配备一套专用工具)

 

 

2010114,猎德污水处理厂、沥滘污水处理厂、大坦沙污水处理厂等单位的技术人员现场拆解,观察分析泵的转子、泵体等磨损情况。特附照片附件2

螺杆泵:不能实现真正的MIP在线维修

  每次维护都需要拆开并移走管道。

  万向节,定子,转子等部分都要专用工具才能拆开。

  维修工作需要较大的空间才能完成。

  2个人以上才能完成维护工作。

 

五)  对颗粒物及其他杂质的敏感性:

博格凸轮泵

主要输送部件为一对间隙配合的弹性体包覆转子,对含杂质的介质不敏感,具有较强的过颗粒物的能力。PL400可以通过颗粒物直径最大可到20mm。同时,宽大的入口和过流腔体避免了堵塞的问题;两个转子的啮合转动也会形成一种不断的清刷作用,所以沉淀性的物质对博格凸轮泵没有危险。

 

螺杆泵

主要输送部件(转子和定子)之间为过硬配合,有限的空隙使其对流体中的杂质及颗粒物极其敏感;并且,较大的颗粒会卡坏万向节。

 

六)  启动扭矩:

博格凸轮泵:启动扭矩很低。

1)泵体与两轴之间都使用轴承连接,所有的旋转部件之间都是低摩擦力设计,几乎所有的旋转凸轮泵用手就可以转动。

2)博格泵的壳体采用高标准整体铸造,公差非常小,这种精密构造在一定程度上减小了启动时所需要的扭距。

螺杆泵:启动扭矩较大。转子与定子之间为过硬配合;启动时的瞬时电流较大。

 

七) 输送平稳性

博格凸轮泵

倡导稳定和安全的运行。针对该项目的选型CL520。确保输送平稳的因素如下:

(1)   在此污泥输送的项目中,我们所提供的博格凸轮泵转速在280rpm左右,转速不超过300rpm,保证了设备运行的稳定性;保证了振动的最小化;保证了各项配件的较长寿命。

 

2  所选转子为三叶螺旋型、转子尖可更换,且外层为完全橡胶包覆的转子。

转子外层为NBR完全包覆,内层转子芯为GGG40

A.完全橡胶包覆转子保证转子的金属芯完全不与介质接触。从而确保设备正常运行。

B.螺旋型结构设计最大限度的降低了脉动,降低了杂质对转子的直面撞击,从而确保输送平稳。

 

螺杆泵:

在输送含杂质的流体时,转子和定子间的推挤动作,在无间隙的情况下,不可避免的会产生一定的脉动,各个过流部件都处于较强的磨损下,无疑会影响运行的稳定。

 

八) 输送方向:

博格凸轮泵

对称结构设计使其可以双向运行。只需改变电流的方向,泵的输送方向即可逆转。

 

螺杆泵

不可以逆转,在反向输送的时候密封处于受压状态。

 

九) 占地面积:

博格凸轮泵

  结构紧凑,因此所需的面积较小。

  检修泵不需要额外的场地。只需在泵盖前端留0.5米即可。

  标准法兰,口径可以按客户要求调整。

螺杆泵

  细长结构,且维修时需要很大的空间。

  每一型号的泵法兰口径只有一种。

 

十) 干运行

博格凸轮泵

可以较长时间干运行

  对干运转不敏感,较长时间的空转泵体的温度也不会上升很高。

  机械密封浸泡在润滑油中。

螺杆泵

不能干运转

  转子和定子之间为过硬配合,干转时泵体和转动部件温度急剧升高.

  轴封没有润滑油润滑,会有过热的危险.

 

十一) 泵效率:

 

博格凸轮泵

效率较高,在65%-90%之间。在压力2公斤的情况下,效率会超过80%

螺杆泵

效率取决于泵的级数(压力),需要较高的功率来克服定子和转子间的摩擦,这样导致泵的效率降低。

十二) 自吸能力

博格凸轮泵

在转速大于250rpm的时候可以产生很好的自吸能力,鉴于对干运转不敏感的特性,自吸最高可达9.5米。

螺杆泵

良好的自吸能力,但要避免泵干运转,因此不能超过30秒。

  综上所述,在污水处理厂涉及固液混合物输送的工位,利用凸轮转子泵替代传统的单螺杆泵,有非常显著的经济效益,从节能劳力、降低工人的劳动强度角度等角度,也具有显著的社会效益。

 

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